專利名稱：導線架的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明關(guān)于一種可承載多個發(fā)光晶片的導線架，且特別是有關(guān)于一種可阻止外 界水氣滲入其內(nèi)與發(fā)光晶片接觸的導線架。
背景技術(shù)：
近年來，由于發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)具有體積短小以及單 一熱量低的優(yōu)勢，LED的相關(guān)應用越來越多。目前LED的主流應用在于電子產(chǎn)品的 背光照明，例如手機、筆記型電腦以及電視。這些電子產(chǎn)品一般所需要的背光是 白光，白光LED的制作方式為目前LED產(chǎn)業(yè)的重要議題之一。目前而言，白光LED 的制作方式大致可分為激發(fā)螢光粉出光或是利用三原色LED(紅、藍、綠)混光。激 發(fā)螢光粉出光的方式大致可分為藍光LED搭配黃色螢光粉、藍光LED搭配紅色及綠 色螢光粉或是紫外光LED搭配三原色螢光粉。 一般而言，RGB三色LED混光有著色 彩飽和度較高以及發(fā)光亮度較高的優(yōu)點，因此普遍應用于高階電子產(chǎn)品中。
另外，目前在照明市場上，LED有逐漸取代傳統(tǒng)照明燈具的趨勢，諸如車用頭 燈、探照燈、以及室內(nèi)照明等。由于上述照明市場必須要有足夠的光強度，才能夠 遠距離的辨識物體，因此，目前市面上已逐漸開發(fā)有高亮度照明的發(fā)光裝置。如圖 一所示，即為為目前市面上既有的高亮度照明的發(fā)光裝置。
由于具有高亮度發(fā)光能力的發(fā)光裝置1，不管是利用激發(fā)螢光出光方式或是 RGB三色LED混光方式，都需要設置多個發(fā)光二極管12于導線架10上，在實際應 用上可能高達數(shù)十個甚至一百個或更多的發(fā)光二極管12，本處僅以設置復數(shù)個發(fā) 光二極管12加以說明之。因此，基座102必須形成較大的面積，讓多個發(fā)光二極 管12得以同時排列于該基座102上方，并使多個發(fā)光二極管12所產(chǎn)生的熱能得以 透過基座102進行熱能傳遞，進而將其向外排出。而為了解決散熱問題，故需于基 座102的底部貼合有一散熱構(gòu)件14，以使熱量得以透過基座102傳遞至散熱構(gòu)件 14上。進而，透過散熱構(gòu)件14與空氣產(chǎn)生熱交換而達到快速散熱的效果。
但是，承載多個發(fā)光二極管12的導線架10，為了提供具有較大散熱面積的基 座102，需將基座102制成平板狀，再于基座102上方成型有絕緣本體100，且基 座102的面積大于絕緣本體100。而絕緣本體100于基座102上成型時，為了不致 產(chǎn)生脫落，因此在基座102上設有數(shù)個通孔1024，使絕緣本體100能透過通孔1024與基座102互相固接。而基座102為了與散熱構(gòu)件14結(jié)合，因此基座102上必須 設置有鎖固孔1026，以使基座102得以透過該鎖固元件16(如圖1所示的螺絲)被 鎖固于散熱構(gòu)件14上。
前述結(jié)構(gòu)，絕緣本體100僅透過通孔1024與基座102結(jié)合。但絕緣本體100 系以射出成型方式結(jié)合于基座102上，故其絕緣本體100與該基座102間形成有一 水平的貼合面，但由于絕緣本體100利用射出成型技術(shù)于基座102上成形時，由于 絕緣本體100與基座102為兩種不同材質(zhì)的材料所構(gòu)成，因此，絕緣本體100無法 有效緊密的貼合于該基座102上，故需透過通孔1024達到絕緣本體100與基座102 的結(jié)合。
惟，由于該絕緣本體100以射出成形方式結(jié)合于該基座102上時，因射出成形 必須經(jīng)過冷卻收縮的過程，因此容易造成絕緣本體100的變形，造成絕緣本體100 與基座102間的貼合面無法密合地相接觸，而于絕緣本體100與該基座102間的貼 合面產(chǎn)生縫隙，致使水氣夾帶于空氣中，經(jīng)由該未密合的貼合面所產(chǎn)生的縫隙進入 絕緣本體100與基座102所產(chǎn)生的固晶區(qū)域中，而產(chǎn)生水氣滲入的問題，造成固晶 區(qū)域內(nèi)部的發(fā)光二極管12的損壞。再者，基座102系透過鎖固元件16與散熱構(gòu)件 14結(jié)合，因此，在鎖固的過程中，亦容易因為鎖固力道不平均造成基座102的翹 曲變形，使絕緣本體100與基座102間產(chǎn)生縫隙，或是增大其縫隙，造成水氣滲入 的情形加劇，嚴重影響發(fā)光裝置1的效能，更容易造成發(fā)光二極管12的失效，而 縮短其使用壽命。
爰是，如何提供一種具有絕佳散熱效果，且能有效防止水氣滲入，進而延長使 用壽命的高亮度發(fā)光裝置專用的導線架，即為本發(fā)明中所欲解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有絕佳散熱效果，且能有效防止水氣滲入，進 而延長使用壽命的高亮度發(fā)光裝置專用的導線架。
為達上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一具體實施例，本發(fā)明的導線架包含有基座、 絕緣本體以及支架?；隙嗣婕跋露嗣?，上端面更包含有第一表面及第二表 面。其絕緣本體部份地包覆基座并同時與第一表面構(gòu)成固晶區(qū)域，以藉由該固晶區(qū) 域承載該數(shù)發(fā)光晶片。定義第一表面系一高度參考面且下端面低于第一表面。第一 表面與第二表面有一高度差。支架部份地被絕緣本體包覆，且包含與該等發(fā)光晶片 電性連接的第一連接部及與電路電性連接的第二連接部。
藉以通過該第一表面與該第二表面所形成的高低落差，以達到有效阻止水氣滲 入發(fā)光裝置的效果。
此外，根據(jù)本發(fā)明第二具體實施例，基座的上端面進一步包含第三表面，第三表面、第一表面以及第二表面兩兩之間皆有一高度差。第三表面設于第一表面及第 二表面之間。
又根據(jù)本發(fā)明第三具體實施例，基座的上端面進一步包含第四表面，第四表面、 第三表面、第一表面以及第二表面兩兩之間皆有一高度差。第三表面與第四表面相 鄰地設于第一表面及第二表面之間。
藉以，根據(jù)上述多個具體實施例，本發(fā)明的導線架的基座利用之間形成有高度 落差的多個表面，以使絕緣本體與該基座間形成有更為復雜的接觸面積，令其水氣 從絕緣本體與基座之間的縫隙滲入后，除可延長水氣滲入路徑的長度亦可改變水氣 的流動方向，以增加水氣滲入的困難度，進而有效避免水氣滲入到固晶區(qū)域與發(fā)光 晶片接觸，以防止發(fā)光二極管失效或縮短其使用壽命。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的 了解。
圖1是先前技術(shù)的導線架的示意圖。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明第一具體實施例的導線架的示意圖。
圖2B是圖2A中的導線架沿A-A線的剖面圖。
圖2C是圖2A中的基座與支架的示意圖。
圖2D是圖2A中的導線架與散熱片貼合的示意圖。
圖3A是根據(jù)本發(fā)明第二具體實施例的導線架的示意圖。
圖3B是圖3A中的基座的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三具體實施例的導線架的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第四具體實施例的導線架的示意圖。
圖6A是根據(jù)本發(fā)明第五具體實施例的導線架的示意圖。
圖6B是圖6A中的基座的示意圖。
圖7A是根據(jù)本發(fā)明第六具體實施例的導線架的示意圖。
圖7B是圖7A中的第一子基座與第二子基座的示意圖。
圖8A是根據(jù)本發(fā)明第七具體實施例的導線架的示意圖。
圖8B是對應圖8A中的導線架的立體圖。
圖8C是對應圖8A中的導線架的另一立體圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第八具體實施例的導線架的示意圖。
圖10A是根據(jù)本發(fā)明第九具體實施例的導線架的示意圖。
圖IOB是圖10A中的導線架沿A-A線的剖面圖。
圖10C是圖10B的導線架包含折彎支架的示意圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明第十具體實施例的導線架的示意圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明第十一具體實施例的基座的示意圖。 圖13是根據(jù)本發(fā)明第十二具體實施例的導線架的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的導線架主要應用于具有高亮度照明的發(fā)光裝置上，因此需承載多數(shù)個 發(fā)光晶片，其可承載數(shù)十個或一百個以上。實際上，發(fā)光晶片可為發(fā)光二極管、雷 射二極管或其他半導體發(fā)光結(jié)構(gòu)。
相較于先前技術(shù)的導線架IO(如圖1所示)，本發(fā)明的導線架的基座包含多個 之間具有高度差的表面以阻止水氣滲入發(fā)光裝置內(nèi)。如圖2B中的導線架20所示， 基座202的上端面2020包含第一表面20200以及低于第一表面20200的第二表面 20202，致使該第一表面20200與該第二表面20202形成有一高低落差。另外，需 補充說明的是，為了讓所有實施例都能具有明確的高度及正負方向定義，因此將基 座的第一表面定義為一高度參考面，且將基座的下端面定義低于第一表面。
當夾帶于空氣中的水氣經(jīng)由絕緣本體200與基座202之間的縫隙滲入到第二表 面20202后，水氣的滲入路徑會遇到由具有高度差的相近表面所形成的轉(zhuǎn)折處，轉(zhuǎn) 折處可阻擋水氣的滲入甚至讓水氣反向流動。并且，水氣需克服該高度差才能滲入 到第一表面20200，相對地延長了水氣欲與發(fā)光二極管4接觸所需滲入的路徑長度。 再者，由于該第一表面20200與該第二表面20202間形成有一高度落差，致使該絕 緣本體200成型于該基座202上時，其絕緣本體200會將該高低落差處填滿，并包 覆于第一表面20200的周圍，而令該絕緣本體200與該第一表面20200的周緣形成 較佳的緊密貼合效果，進而避免水氣滲入第一表面20200中。進而，本發(fā)明的導線 架20達到阻擋外界水氣滲入固晶區(qū)域20204與發(fā)光二極管4接觸的目的。
再者，基座的上端面可包含更多之間具有高度差的表面，如圖3A中的導線架 21及圖4中的導線架22所示。相較于圖2B中的基座202，圖3A及圖3B中的基座 212的上端面2120進一步包含第三表面21204，第三表面21204皆高于第一表面 21200及第二表面21202。相較于圖3A中的基座212，圖4中的基座222的上端面 2220進一步包含第四表面22206，第四表面皆低于第一表面22200及第二表面 22202。藉此，絕緣本體及基座之間的接觸面具有更多能阻擋水氣滲入的轉(zhuǎn)折處， 且相對地延長了水氣從外界到固晶區(qū)域的滲入路經(jīng)。另外，絕緣本體藉由填滿多個 轉(zhuǎn)折處(亦即，高低落差處)更能緊密地貼合于基座，以阻止外界水氣滲入導線架內(nèi)。
另外，如圖2D所示的導線架20的基板202與絕緣本體202的尺寸大致相同， 因此絕緣本體200及基座202 (如圖2C所示)皆需開一鎖固孔，讓螺絲可鎖入該鎖 固孔，將導線架20鎖固于散熱構(gòu)件5上(如圖2D所示)。但是，本發(fā)明的導線架不限于此，如圖5所示的導線架23的基座232的尺寸小于絕緣本體230，因此只需 在絕緣本體230上開一鎖固孔，螺絲可不穿過基板232而鎖入散熱構(gòu)件。由于絕緣 本體230能吸收部份鎖固力道，且基板232并未直接受力(未被螺絲穿過)，所以導 線架23被鎖固于散熱構(gòu)件5上時，基板232較不容易翹屈變形，進而不會產(chǎn)生或 加大絕緣本體230與基板232之間的縫隙，更能阻止水氣滲入導線架23內(nèi)。
由于射出成型的絕緣本體會冷卻收縮或是基座受鎖固力道會翹曲變形，而在基 座與絕緣本體之間產(chǎn)生縫隙。若絕緣本體與基座之間的接合力越大，產(chǎn)生的縫隙就 會相對地越小。欲將絕緣本體與基座緊密地相接合，除了間接地利用螺絲的鎖固力 道之外，還可從增加絕緣本體與基座之間接合力的方向著手?？梢栽诨显O置多 個通孔，如圖2B及圖2C所示的包含多個通孔2024的基座202，還可以在基座四 周設置凹槽，如圖6A及圖6B所示的基座242。絕緣本體240于射出成型時填滿凹 槽2424，進而增加絕緣本體240與基座242之間的縱向接合力(如圖6A所示的箭 頭方向)。
于阻擋水氣滲入的目的之外，本發(fā)明的導線架于結(jié)構(gòu)及材料方面還可有其他的 變化以更快地散發(fā)或?qū)бl(fā)光二極管所產(chǎn)生的熱量。當然，下述的導線架的基座仍 然包含之間具有高度差的多個表面以達到阻止水氣滲入的主要目的。
為了快速地散去高亮度照明發(fā)光裝置所產(chǎn)生的熱量，導線架的基座可使用導熱 系數(shù)較高的材料制成。 一般而言，基座的材料為鋁或銅，導線架的基座理論上全部 用導熱系數(shù)較高的銅制成即可，但是銅的成本較鋁昂貴。因此，實際作法是把兩個 不同材料制成的部份組合為基座，如圖7A及圖7B的基座252所示，基座252包含 第一子基座2520及第二子基座2522。第一子基座2520的材料為銅，第二子基座 2522的材料為鋁。尺寸較小且銅制的第一子基座2520用以承載多個發(fā)光二極管， 以快速導去熱量。尺寸較大且鋁制的第二子基座2522可容納第一子基座2520，除 了幫助散去第一子基座2520傳導來的熱量之外，面積較大的第二子基座2522還可 增加與散熱構(gòu)件的熱交換量以快速散去熱量。進而，基座252兼顧了散熱速率及制 造成本的要求。
除了上述利用高導熱系數(shù)材料的方法之外，還可以利用增大散熱面積的方法增 加散熱速率，如圖8A至圖8C所示。圖8A中的導線架26的基座262包含散熱板 2624，散熱板2624對稱地向外突出于絕緣本體260。舉例而言，圖8B中的散熱板 2624向外突出于絕緣本體260兩側(cè)，圖中的散熱板2624向外突出于絕緣本體 260四周。突出于絕緣本體260的散熱板2624除了可增加散熱面積之外，多個導 線架26之間還可以互相連接各自的散熱板2624以平均分散熱量，避免熱量過于集 中。
另外，增加散熱速率的方法還可如圖9所示的基座272突出于絕緣本體270的下緣。散熱構(gòu)件6包含相配于基座272突出部分的內(nèi)凹空間，進而增加基座272與 散熱構(gòu)件6之間的接觸面積以增加散熱效率。當然，本發(fā)明不限于此，基座也可包 含一內(nèi)凹空間與散熱構(gòu)件的外突部份相嵌。
另外，本發(fā)明的導線架還可有其他變化以適用于不同用途上，例如與電路的 連接方式、與發(fā)光二極管的連接方式以及外觀呈現(xiàn)。當然，下述的導線架的基座仍 然包含之間具有高度差的多個表面以達到阻止水氣滲入的主要目的。
于導線架與電路的連接方式上，圖2B中的導線架20的支架204埋入于絕緣本 體200內(nèi)，除了露出第一連接部2040與發(fā)光二極管4電性連接之外，只露出第二 連接部2042透過接線電性連接至與外部電路，以提供發(fā)光二極管4電源。當然， 支架的設置方法不限于此，支架可突出于絕緣本體，如圖IOA至圖IOC所示。視電 路板與支架的實際焊接情況，突出于絕緣本體且與電路板相連接的第二連接部可保 持平直或是彎曲以利于焊接。舉例來說，若導線架28嵌入于電路板(虛線所示)的 凹陷區(qū)域，如圖10A及圖10B所示，支架284的第二連接部2842可保持平直以貼 近電路板。若導線架28直接置放于電路板(虛線所示)上，如圖10C所示，第二連 接部2842需折彎以貼近電路板。藉此，過錫爐時，電路板上的錫膏可輕易地黏附 于第二連接部2842。
于導線架的支架與發(fā)光二極管的連接方式上，以圖2A中排成陣列的其中一列 發(fā)光二極管4為例，如圖2B所示的支架240的第一連接部2040只電性連接至該列 發(fā)光二極管4中最靠近第一連接部2040的發(fā)光二極管4，其他發(fā)光二極管4之間 只以接線互相電性連接。若該列發(fā)光二極管4其中的一發(fā)光二極管4損壞失效，該 列發(fā)光二極管4皆無法發(fā)光。因此，如圖11所示的支架294包含多個第一連接部 2940，每個第一連接部2940皆與第二連接部2942相連接。每一個第一連接部2940 系一長條狀，可電性連接一列發(fā)光二極管7中每一個發(fā)光二極管7，因此該列其中 一個發(fā)光二極管7損壞失效，不會影響到其他發(fā)光二極管7運作。
于外觀呈現(xiàn)上，由于發(fā)光二極管的尺寸相較于一般燈管或燈泡所需的發(fā)光元件 小很多，因此承載發(fā)光二極管的導線架可輕易地依實際應用或制造需求而改變外觀 呈現(xiàn)，如圖12及圖13所示。圖12中的基座302呈一圓形，圖13中的基座312呈 一橢圓形，且絕緣本體310呈一圓形。當然，基座302、基座312以及絕緣本體310 的外觀不限于此，還可為三角形或其他多邊形。
需補充說明的是，上述多個實施例所描繪的基座與支架皆為分離，亦即，熱電 分離式導線架。但是，本發(fā)明的導線架不限于此，基座也可與其中一側(cè)的支架一體 成形，亦即，熱電共體式導線架。
相較于先前技術(shù)，本發(fā)明的導線架的基座利用之間形成有高度落差的多個表 面，以使絕緣本體與該基座間形成有更為復雜的接觸面積，令其水氣從絕緣本體與基座之間的縫隙滲入后，除可延長水氣滲入路徑的長度亦可改變水氣的流動方向， 以增加水氣滲入的困難度，進而有效避免水氣滲入到固晶區(qū)域與發(fā)光晶片接觸，以 防止發(fā)光二極管失效或縮短其使用壽命。再者，本發(fā)明的導線架的基座除了設置通 孔或凹槽之外，還可利用鎖固元件，以增加基座與絕緣本體之間的接合力，進而減 小絕緣本體與基座之間的縫隙，因此可減少水氣滲入量。另外，本發(fā)明的導線架可 具有突出于絕緣本體的散熱板以及使用不同材料所制成的基板，以增加散熱效率。 綜上所述，本發(fā)明的導線架具有絕佳散熱效果，且能有效防止水氣滲入，進而延長 高亮度發(fā)光裝置的使用壽命。
藉由以上較佳具體實施例的詳述，系希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精 神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地， 其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的 范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請的專利范圍的范疇應該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解 釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
權(quán)利要求
1.一種導線架，用以承載數(shù)個發(fā)光晶片，包含一基座，包含一上端面及一下端面，該上端面包含一第一表面及一第二表面；一絕緣本體，部份地包覆該基座并與該第一表面構(gòu)成一固晶區(qū)域，該固晶區(qū)域用以承載該等發(fā)光晶片，定義該第一表面系一高度參考面且該下端面低于該第一表面，該第一表面與該第二表面有一高度差；以及一支架，部份地被該絕緣本體包覆，包含與該等發(fā)光晶片電性連接的一第一連接部及與一電路電性連接的一第二連接部。
2. 如權(quán)利要求1所述的導線架，其特征在于，該第一表面高于該第二表面。
3. 如權(quán)利要求1所述的導線架，其特征在于，該下端面暴露于該絕緣本體。
4. 如權(quán)利要求3所述的導線架，其特征在于，該下端面突出于該絕緣本體。
5. 如權(quán)利要求1所述的導線架，其特征在于，該第二連接部突出于該絕緣本體 的一側(cè)面。
6. 如權(quán)利要求1所述的導線架，其特征在于，該基座包含一通孔，該絕緣本體 填滿該通孔。
7. 如權(quán)利要求1所述的導線架，其特征在于，該基座的一側(cè)面包含一凹槽，該 絕緣本體填滿該凹槽。
8. 如權(quán)利要求1所述的導線架，其特征在于，該基座包含一散熱板，該散熱板 對稱地向外突出于該絕緣本體。
9. 如權(quán)利要求1所述的導線架，其特征在于，該基座的該上端面包含一第三表 面，該第三表面、該第一表面以及該第二表面兩兩之間皆有一高度差，該第三表面 設于該第一表面及該第二表面之間。
10. 如權(quán)利要求9所述的導線架，其特征在于，該第三表面高于該第一表面及該 第二表面。
11. 如權(quán)利要求9所述的導線架，其特征在于，第一表面及第二表面皆高于該第 三表面。
12. 如權(quán)利要求9所述的導線架，其特征在于，該基座的該上端面包含一第四表 面，該第四表面、該第三表面、該第一表面以及該第二表面兩兩之間皆有一高度差， 該第三表面與該第四表面相鄰地設于該第一表面及該第二表面之間。
13. 如權(quán)利要求12所述的導線架，其特征在于，該第三表面高于該第一表面及 該第二表面，該第四表面系低于該第一表面及該第二表面。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種可承載數(shù)個發(fā)光晶片的導線架，該導線架包含基座、絕緣本體以及支架?；隙嗣婕跋露嗣妫隙嗣姘谝槐砻婕暗诙砻?。絕緣本體部份地包覆基座及支架。絕緣本體與第一表面構(gòu)成固晶區(qū)域，固晶區(qū)域用以承載該等發(fā)光晶片。其中，定義第一表面系一高度參考面且下端面低于第一表面。第一表面與第二表面有一高度差。藉此，該高度差可阻止外界水氣直接滲入固晶區(qū)域與發(fā)光晶片接觸。
文檔編號H01L25/00GK101494217SQ20081000057
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者李廷璽, 林昆賢, 陳立敏 申請人:一詮精密工業(yè)股份有限公司